對“物近，像遠，像變大”的再研究

倪志峰　周梁琴

摘 要：在平時的教學(xué)實踐中，一線優(yōu)秀教師經(jīng)常都會本著便于學(xué)生記憶、運用的目的，結(jié)合自身的教學(xué)體驗，將某些規(guī)律、知識點或用口訣，或用圖像，或用詩句，形成自己的秘籍。本文對“物近，像遠，像變大” 這個總結(jié)進行再研究，在原有的基礎(chǔ)上將適用條件進一步簡化，便于學(xué)生實際應(yīng)用，在實際教學(xué)中取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞：口訣；規(guī)律總結(jié)；凸透鏡成像規(guī)律

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）3-0059-3

凸透鏡成像規(guī)律是中考的重點，也是學(xué)生理解上的難點。教師常常在簡單凸透鏡成像規(guī)律的基礎(chǔ)上總結(jié)出物體、凸透鏡、光屏位置變化的動態(tài)規(guī)律?？偨Y(jié)口訣：當物體靠近凸透鏡，像就遠離凸透鏡，在這個過程中像在變大。簡單概括為：“物近，像遠，像變大”。這個經(jīng)驗總結(jié)在解題中很有用處，我們來看例題。

例1 小明在研究幻燈機成像情況時，將一個寫有F字樣的膠片放在幻燈機上，此時屏幕上剛好形成一個清晰的像。如果要得到更大的清晰的像，應(yīng)使幻燈機_____（填“遠離”或“靠近”）屏幕，并把透鏡向_____（填 “上”或“下”）移動。

解析 學(xué)生很容易就會聯(lián)想到使用“物近，像遠，像變大”來解題。要求更大的像，那么物體即膠片就要與凸透鏡的距離減小，同時像到凸透鏡的距離變大，像才會變大。所以，答案就比較容易得到了。應(yīng)該使幻燈機遠離屏幕，并將透鏡向下移動。

這類的題目用這個結(jié)論很容易就得到了答案。但是并非所有的情況都適用。

例2 老奶奶用放大鏡看報時，為了看到更大的清晰的像，她常常這樣做（ ）

A.報與放大鏡不動，眼睛離報遠一些

B.報與眼睛不動，放大鏡離報遠一些

C.報與放大鏡不動，眼睛離報近一些

D.報與眼睛不動，放大鏡離報近一些

錯誤的解析：部分同學(xué)在沒有仔細審題的情況下，將“物近，像遠，像變大”使用到本題，認為物近，像就大，所以理所當然地就選出了錯誤的答案選項D。

錯誤的根本原因是學(xué)生把總結(jié)的適用范圍擴大到了成虛像的情況。這就是學(xué)生對總結(jié)的適用條件沒有清楚掌握的后果，所以有的老師會特意強調(diào)“物近，像遠，像變大”這個總結(jié)在成實像的時候才能夠成立，成虛像并不適用，虛像時應(yīng)該是“物遠，像遠，像變大”。難道總結(jié)真的不適用于成虛像的情況嗎？我們來看凸透鏡成像規(guī)律的光路圖，如圖1所示。

從光路圖上我們很容易看出來規(guī)律總結(jié)的確適用于實像，在成虛像的時候應(yīng)該是物體越靠近凸透鏡，虛像就越小。但是，我們?nèi)绻僮屑氂^察光路圖，大家注意焦點處。我們會發(fā)現(xiàn)實際上當物體在焦距以內(nèi)時，物體靠近凸透鏡的時候也正是它遠離焦點的時候，換句話說：當成虛像的時候，物體靠近焦點的時候成的虛像也是變大的。由此，我們可以總結(jié)出：凸透鏡成像時，物體越靠近焦點，成的像也就越大。此總結(jié)不僅適用于成實像的情況，成虛像同樣也是適用的。我們可以將它簡化為“物近（焦點），像遠（凸透鏡），像變大”。雖然總結(jié)只是增加了“近焦點”這幾個字，但是使用的時候方便了不是一點點。我們先來用此總結(jié)解決剛才的例題2。放大鏡是成虛像的，此時要讓像變大，應(yīng)該讓物體靠近焦點，即報紙要與放大鏡遠離，實質(zhì)是報紙靠近凸透鏡的焦點。答案就顯而易見了，選擇選項B。此規(guī)律總結(jié)除了應(yīng)對物距變化的題型，如配合作圖，可以輕松解決以下題型。

1 判斷凸透鏡焦距長短問題

1.1 成虛像的情況

例3 報紙上放有小明的近視眼鏡、爸爸的老花鏡、奶奶度數(shù)更深的老花鏡及媽媽的平光眼鏡，如圖2所示，則奶奶的老花鏡為圖中的（ ）

解析 學(xué)生的選擇應(yīng)該最終是集中在A、B兩個選項上。我們作出如圖3的示意圖，成虛像時，物體在焦點以內(nèi)。當物體與凸透鏡的距離一定時，凸透鏡焦距越小，物體與焦點的距離就越近，像就越大。焦距小意味著聚光能力越強，老花鏡度數(shù)就越高。顯然答案就應(yīng)該是選項B。

1.2 成實像的情況

例4 將物體分別放在兩塊凸透鏡甲、乙前相同距離處。放在凸透鏡甲前面時，光屏上成的像小，則焦距f f 。

解析 我們同樣的作出如圖4的示意圖：

在成實像時，焦距越小，焦點越靠右，物體與焦點的距離越遠，像就越小。所以答案應(yīng)該是“小于”。

2 處理變焦問題

例5 如圖5所示，蠟燭在光屏上成清晰的像。如果向水透鏡中加水，為了仍然得到清晰的像，我們應(yīng)該將向 移動光屏（“左”或者“右”）。

解析 向水透鏡中注水。水透鏡變厚，焦距變小，焦點右移，蠟燭與焦點變遠，“物遠，像近，像變小”。所以光屏向左移動。

3 處理組合透鏡類問題

例6 把圖6中的凸透鏡看作是眼睛的晶狀體，光屏看作是視網(wǎng)膜，給凸透鏡“戴”上近視眼鏡，使燭焰在“視網(wǎng)膜”上成一清晰的像。若“取下”近視眼鏡，為使光屏上的像清晰，在保持燭焰和透鏡位置不變的條件下，應(yīng)將光屏（ ）

A.保持在原來的位置

B.靠近透鏡

C.遠離透鏡

D.無論怎么樣移動光屏都不能使像清晰

解析 我們作圖，凹透鏡對光有發(fā)散作用，所以開始的時候組合透鏡的焦點在圖7中F處，當把凹透鏡拿走，焦點就變到了F'處。很顯然，物體遠離了焦點，根據(jù)口訣“物遠，像近，像變小”可知，光屏應(yīng)該靠近凸透鏡。答案為選項B。此類組合透鏡的題目，還可以變式為凸凸組合，或者組合透鏡撤走某一透鏡的成像問題。

我們在解題教學(xué)中，常常會根據(jù)自己的經(jīng)驗，總結(jié)出一些口訣。口訣的使用，并非只是簡單套用，而是為了讓學(xué)生能更好地理解、掌握規(guī)律，用于解題。如果學(xué)生不能很好地掌握口訣的適用條件，有可能就會導(dǎo)致口訣的濫用。就像本文中的“物近，像遠，像變大”。所以，我們必須對口訣的適用條件加以強調(diào)?；蛘邔⒖谠E的適用條件進一步簡化，擴大口訣的適用范圍，那么解題肯定會更加得心應(yīng)手。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育物理課程標準：2011年版[S].北京：北京師范大學(xué)出版社， 2011.

（欄目編輯 王柏廬）